运动学图像类问题（原卷版）-2025年高考物理重点模型复习突破

模型04运动学图像类问题（原卷版）

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模型概述

1.常规运动学图像

（1）位移图像（x-t图像）：

①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度；

②图像是直线表示物体做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体

做变速运动；

③图像与横轴交叉，表示物体从参考点的一边运动到另一边.

（2）速度图像（v-t图像）：

①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度；

②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度

图像与这段时间轴所围面积的值.

说明：t轴上方的“面积”表示位移沿正方向，t轴下方的

“面积”表示位移沿负方向，如果上方与下方的“面积”大小相等，说明

物体恰好回到出发点.

③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对

应的点的切线的斜率.

说明：斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率为正表示加速度沿规定的正方向，但物体不一

定做加速运动；斜率为负，则加速度沿负方向，物体不一定做减速运动.

④图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向.

⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动；图线是曲线表示物体做变加速运动.

（3）对比

项目X—匕图像V-t图像

斜率各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时速度各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时加速度

纵截距t=0时，物体的位置坐标初速度%

面积无意义位移

2.非常规运动学图像

⑴基本思路：对于非常规图像（非x-t、v-t图），基本思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推

导出横纵坐标之间的函数关系表达式，进而结合函数表达式分析斜率、截距及面积的含义.

⑵典型问题

①a-t图像：由Av=aAt可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量.

O

J-K）2

②a-X图像：由^一％2=2"可得，可知图像中图线与横轴所围面积表示速度平方变

J-VQ

化量的一半------

2

x1X11

-t图像:由乂=丫0t+52t2可得7=▽0+71:,截距b为初速度v0,图像的斜率k为—a.

tt22

@-r---图像：由x=v0tH■-at?可得不=%・一I--a,纵截距表示加速度一半一，斜率表示初速度V。

Z2t2-et22

2222

@v-x图像：由v2—v（）2=2ax可知v=v0+2ax,截距b为v0,图像斜率k为2a.

1x

@---x图像：由亡=-可知图像中图线与横轴所围面积表示运动时间t.

1/1/

3.图像间的相互转化

⑴解决图像转换类问题的一般流程:

⑵要注意应用解析法和排除法，两者结合提高选择题图像类题型的解题准确率和速度。

典题攻破

1.x-t图像

【典型题1】18.（24-25高一上•全国•课堂例题）（多选）如图是一辆汽车做直线运动的x—t图像，对线段

A.0A段表示沿正方向运动

B.N8段表示静止

C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相反

D.运动4h汽车的位移大小为30km

2.v-t图像

【典型题2】1.（23-24高一上•河北邯郸•期中）某同学操控无人机从地面起飞，沿竖直方向做直线运动。

前5s内的v—图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（）

A.无人机在1s末到达最点

B.0-ls无人机做匀速直线运动

C.无人机在4s末速度最小

D.无人机上升的最大高度为6m

3.非常规图像

【典型题3】2.（2024•河北•模拟预测）高层住宅楼的电梯，停在中间楼层，f=0时开始运动，选向上为正

方向，一段时间内电梯的加速度随时间变化的。一图像可简化为如图所示，0~9s内，关于电梯的运动,

下列说法正确的是（）

A.l=ls时，电梯的速度为Im/s

B.电梯运动的最大速度为2m/s

C.3~6s内，电梯运动的距离为3m

D.6~9s内，电梯向下运动

【典型题4】（23-24高二下•重庆渝中•期末）如下图所示的四种图像中，质点均做直线运动，纵坐标分

别为速度、速度的平方、加速度、位移与时间的比值。下列说法正确的是（）

A.甲图中，物体在0~5s这段时间内的位移小于30m

B.乙图中，物体的加速度大小为5m/s2

C.丙图中，阴影面积表示4~6s时间内物体加速度变化量的大小

D.丁图中，物体的加速度大小为20m/s?

4.图像间的相互转化

【典型题5】12.（23-24高一下•安徽滁州•期末）如图所示为一物体沿直线运动的位移一时间图像。下列关

于该物体运动的速度一时间图像可能正确的是（）

1.（24-25高一上•全国•课后作业）（多选）王老师给同学们讲了一个龟兔赛跑（赛程为L）的故事，按王老

师讲的故事情节，兔子和乌龟的位移一时间图像如图所示，以下说法正确的是（）

A.兔子和乌龟在同一地点同时出发

B.兔子和乌龟在同一地点出发，乌龟比兔子早出发

C.兔子和乌龟在比赛中两次相遇

D.兔子和乌龟走的路径不同

2.（23-24高一下•湖北•阶段练习）近日，华为与奇瑞汽车联合发布了双方合作的首款智能电动汽车，智能

驾驶正日益走近人们生活。某车评机构对这款汽车做AEB（自动紧急刹车系统）测试，汽车运动的位移

一时间图像如图所示。已知该汽车的运动分为两阶段，第一阶段，从"0时刻至％时刻，汽车在平直的

道路上做匀速直线运动；第二阶段，。时刻，激光雷达发现前方障碍，行车电脑立即控制刹车踏板，车

辆开始做匀减速直线运动，时刻％后图线与时间轴平行。下列说法正确的是（）

B.2/。后汽车开始做匀速运动

C.小〜2,。时间内，汽车的位移为申

D.〜2办时间内，汽车的平均速度大小为学

3.（2024•重庆•高考真题）如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾

斜雪道，当其达到N点时速度如果当0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为

匀减速直线运动。则"到N的运动过程中，其速度大小v随时间i的变化图像可能是（）

4.（23-24高一下•广东惠州•期末）每次看到五星红旗冉冉升起，我们都会感到无比的自豪和骄傲。在两次

升旗仪式的训练中，第一次和第二次国旗运动的V—图像如下图中实线和虚线所示。第一次升旗过程中

在开始阶段国旗的加速度较大，且两次国旗均能在国歌声开始时运动，在国歌声结束时到达旗杆的顶端,

下列图像可能正确的是（）

5.（22-23高一上・贵州•阶段练习）某质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，该质点（

B.第2s末回到起点

C.第O-ls和第2~3s内的加速度大小相同

D.在第2s末加速度方向发生了改变

6.（2024•河北•高考真题）篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹

性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的V—图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮

球位置最高的是（）

A.a点B.Z?点C.c点D.d点

7.（23-24高二下・吉林•期末）根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域，当潜艇从海水高密度

区域驶入低密度区域，浮力顿减.称之为"掉深"。如图甲所示，我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿

水平方向缓慢航行。t=0时，该潜艇"掉深"，随后采取措施自救脱险，在0~30s内潜艇竖直方向的V—图

像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。则（）

A.潜艇在z=10s时下沉到最低点

B.潜艇在"掉深”和自救时的加速度大小之比为1:2

C.潜艇竖直向下的最大位移为100m

D.潜艇在"掉深"和自救时的位移大小之比为1:2

8.（22-23高一上•贵州•阶段练习）（多选）如图所示的位移（s）-时间（t）图象和速度（v）-时间（t）图象

中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法不正确的

是（）

B.甲车做直线运动，乙车做曲线运动

C.时间内，丙、丁两车在时刻相距最远

D.0-4时间内，丙、丁两车的平均速度相等

9.（23-24高二下•内蒙古乌海•期末）甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲和乙的运动图像如图所

示，下列说法中正确的是（）

A.6s内甲的路程为16m,乙的路程为12m

B.0~2s内与4~6s内，甲的速度等大、反向

C.0~6s内，甲、乙的运动方向均改变一次

D.甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4m

10.（2024•山东•模拟预测）质点甲、乙在f=0时刻相遇，沿同一方向做直线运动，甲的速度-时间图像如

图（a）所示，乙由静止开始运动，其加速度-时间图像如图（b）所示，则下列说法正确的是（）

B.f=2s时，甲、乙相遇

C.0~2s内，甲的速度变化量比乙的速度变化量大

D.0~5s内，甲的平均速度小于乙的平均速度

11.（23-24高二下•山东青岛•期末）图像能形象地表示物理规律，直观地描述物理过程，是常用的一种数学

物理方法。如图为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，X、V、。、，分别表示物体的位移、速

度、加速度和时间。下列说法正确的是（）

A.根据甲图可求出物体的加速度大小为4m/s2

B.根据乙图可求出物体的加速度大小为Im/s?

C.根据丙图可求出物体在2s时的速度大小为6m/s

D.根据丁图可求出物体的加速度大小为lOm/s?

12.（23-24高二下•河北秦皇岛•期末）物体做直线运动的图像可以灵活选取纵、横轴所表示的物理量，下列

说法正确的是（）

B.乙图中，物体的加速度大小为Im/s?

C.丙图中，阴影面积表示％〜G时间内物体的速度变化量

D./、8、C三个物体做直线运动的图像如图丁所示，则0〜4时间内，三个物体中2的路程最小

13.（23-24高二下•重庆巴南•阶段练习）如图，甲、乙、丙、丁四个描述物体做直线运动的相关图像，相关

说法正确的是（）

A.甲图中在0-匕时间内，A的速度始终大于B的速度

B.物体从静止开始，加速度随时间变化如乙图，物体的最大位移为：1m

C.丙图中A、B两物体从同一地点同时出发，则在4时间内A均在B的前面

D.丁图表示物体做匀变速直线运动

14.（25-26高三上•全国•课前预习）非常规图像的基本解题思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推导

出横纵坐标之间的关系表达式，进而结合函数表达式分析、截距及

的含义。

图像

图像的物理意义图例

类型

X

[Y/(m-s')

X1Y1XJJ

--t由尤=丫蕾+5m2可得2=吨+万加，由此知:一/图像的斜率为_,纵轴

t

2

图像截距为—O广小

tt/s

x/m

由v2—v；=2"可知y2=叶+2"，故v?—%图像斜率为,纵轴截距

V2—X

为___o由V；=2"得%=|廿一］片，故％—V?图像斜率为,纵

图像2a2a

轴截距为__O//(msip

x/m

2;

x-t由x=；at2,可知图线的斜率表示—。

图像

1t2/s2

?(ms2)

X由匀变速直线运动规律有凡变形得*号+%可知,一:

F

1图像